王春玲

摘要：近年來寧夏地區(qū)靈武市東面，每年都扎設(shè)300-400畝草方格，主要目的在于通過草方格治沙，到達(dá)生態(tài)保護(hù)的目標(biāo)。本文基于對草方格的基本概述，對現(xiàn)階段草方格治沙的奧秘進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：寧夏；草方格；治沙造林；奧秘

草方格治沙是近年來治沙的常用方法，我國寧夏地區(qū)靈武市毛烏素沙地邊緣，會(huì)發(fā)現(xiàn)沙海上分布著諸多草方格，多年來由于沙地對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成大量影響，因此需要利用草方格進(jìn)行治理。在大力推廣草方格這一治沙經(jīng)驗(yàn)的背景下，工作人員在毛烏素沙邊緣營造50多萬畝綠色屏障，總共控制流沙60多萬畝，實(shí)現(xiàn)了“人進(jìn)沙退”。（數(shù)據(jù)來源：通過2017年某項(xiàng)機(jī)構(gòu)調(diào)查結(jié)構(gòu)顯示）

一、草方格概述

草方格作為一種防風(fēng)固沙，涵養(yǎng)水分的治沙方法，對沙漠地區(qū)的生態(tài)環(huán)境改善具有重要作用。網(wǎng)狀的草方格如同一片綠海，在沙漠中以防護(hù)帶的形式環(huán)環(huán)相扣，連成一片。草方格固沙主要是利用廢棄的麥草將其以方格狀的形態(tài)平鋪在沙漠上，在利用其他工具將其扎進(jìn)沙漠中，留有部分麥草將其豎立在四邊，將草方格內(nèi)部的沙子向周圍搬運(yùn)，并在其作用力下將麥草固定在沙地上。扎設(shè)草方格是治沙造林的第一步，先將流沙固定，再完成造林。

二、沙漠表面現(xiàn)象

沙漠表面在風(fēng)力的作用下，會(huì)出現(xiàn)沙丘，寧夏靈武市東部毛烏素沙地邊緣主要以沙漠為主，因此每年都為城市造成一定程度上的環(huán)境污染。在該地區(qū)的沙漠表面通常能夠看到密布的條紋狀沙丘。通常在任何的沙漠地區(qū)這都是常見現(xiàn)象，沙漠表面所散布的蜿蜒起伏的沙丘，通過觀察都會(huì)發(fā)現(xiàn)他們的形狀具有一定規(guī)則性，但是沙丘能夠使得沙漠表面出現(xiàn)對稱性缺損（由于熱力學(xué)流的運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)自組織現(xiàn)象，導(dǎo)致對稱性缺損。當(dāng)沙漠表面風(fēng)速較大時(shí)，沙粒不是簡單的向前運(yùn)動(dòng)，而是形成波狀凸起的方式向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)沿著沙粒的運(yùn)動(dòng)方向，就會(huì)出現(xiàn)對稱性缺損）。例如在毛烏素沙地邊緣地區(qū)，當(dāng)該地區(qū)風(fēng)力到達(dá)一定程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)沙漠表層自組織現(xiàn)象，也就是專業(yè)人員常說的沙漠表面的耗散結(jié)構(gòu)（主要是指利用植物覆蓋度表示的反沙漠系統(tǒng)形成的耗散結(jié)構(gòu)）。當(dāng)人們從遠(yuǎn)處觀看沙漠時(shí)，會(huì)看到伸向遠(yuǎn)方的沙丘，但是當(dāng)人們更近距離的觀察沙漠時(shí)，沙漠的狀態(tài)會(huì)出現(xiàn)改變，也就是波狀條紋，將波狀條紋與巨大沙丘相比，盡管前者小很多，但是從本質(zhì)上講，其實(shí)兩者具有一定的相似性。通過上述內(nèi)容，可以發(fā)現(xiàn)在風(fēng)力的作用下，沙漠表面形成的圖形具有一定的相似性。在每一個(gè)沙漠地區(qū)經(jīng)歷一場大風(fēng)后，在原有沙漠表面形態(tài)的基礎(chǔ)上，都會(huì)造成一定程度的形態(tài)改變，這也就使沙漠表面具有變化多端的特點(diǎn)，在風(fēng)力的影響下，沙丘之間表面上分布的條狀起伏不計(jì)其數(shù)。

三、草方格治沙的奧秘

（一）材料選擇

在沙區(qū)利用草方格治沙中，首先要進(jìn)行清理麥草，工人在扎設(shè)草方格前需在材料上灑一些水，再將麥草進(jìn)行拍打，主要目的一則將麥草中的碎末或者劣質(zhì)的麥草進(jìn)行清除，保證最后存留下來的都是質(zhì)量較好的麥草，二則使之濕潤，為的是提高材料的柔性，以免扎制時(shí)麥草折斷。

其次要在沙漠表面擺放麥草，將麥草以方格狀的形態(tài)平鋪在沙漠上，單個(gè)草方格的一個(gè)行帶與主風(fēng)向垂直。在碼放的過程中，要保證麥草的厚度適中，太薄的話會(huì)降低草方格的抗沙能力，太厚會(huì)由于自身重力導(dǎo)致麥草倒下，難以站立。

（二）草方格治沙的原理

1.在毛烏素沙地邊緣區(qū)采用草方格的方式進(jìn)行治沙，如果當(dāng)?shù)赜袣饬鹘?jīng)過，就會(huì)產(chǎn)生旋渦的現(xiàn)象，這也會(huì)造成積沙現(xiàn)象。如果積沙長時(shí)間不進(jìn)行清理，就會(huì)變成風(fēng)蝕，最終形成蝕積平衡的表面，該地區(qū)的居民將方草格屏障稱之為風(fēng)墻，這種風(fēng)墻主要是由麥草形成的，將其布置在流動(dòng)沙丘上，扎成方格狀，形成擋風(fēng)墻，在較大程度上具有削弱風(fēng)力的作用。

2.在沙漠中扎草方格能夠有效增加沙地表面的粗糙度，從而減小近地面的風(fēng)速。因此草方格的鋪設(shè)能夠改變下墊面的性質(zhì)，加大沙地的粗糙度，從而改變沙漠地區(qū)風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的條件，在較大程度上能夠減小沙漠地面層的風(fēng)速。

3.草方格治沙的原理也能體現(xiàn)在流場結(jié)構(gòu)變化方面，至今為止草方格已經(jīng)被廣泛使用，因此關(guān)于草方格的研究也有許多，但關(guān)于草方格工程后，周圍流場的結(jié)構(gòu)變化的研究還不夠成熟。一般情況下，都認(rèn)為柔性草在風(fēng)中抖動(dòng)，能夠打破頂部流場，從而使頂部加速區(qū)的流量較難聚集起來。

4.在草方格內(nèi)部，氣流場內(nèi)部和地表形態(tài)會(huì)產(chǎn)生一些變化，這一變化從沙障地段的剖面角度來分析，當(dāng)風(fēng)沙經(jīng)過草方格方障時(shí)，所產(chǎn)生的積沙現(xiàn)象會(huì)由于蝕積作用在逐漸形成光滑而穩(wěn)定的凹曲面，在多個(gè)凹曲面的組成中，形成了有規(guī)則紋狀的下墊面，且凹槽內(nèi)有一定回流，這種回流的存在對頂部氣流有一定影響，在升力的作用下會(huì)產(chǎn)生升力效應(yīng)，從而保證在風(fēng)沙條件下，草方格不僅能夠治沙，且能夠有效將氣流中帶來的外來沙物質(zhì)在升氣流的作用下搬運(yùn)過境，從而避免流沙堆積的現(xiàn)象。

（三）草方格治沙的作用

草方格治沙對環(huán)境污染的治理具有重要作用，本文主要以我國毛烏素沙地邊緣為例，從2013年開始，我單位實(shí)施農(nóng)綜項(xiàng)目，每年都會(huì)在該地區(qū)扎設(shè)草方格，近年來草方格的扎設(shè)對靈武市的生態(tài)治理起到較好的保護(hù)效果，使該地區(qū)環(huán)境逐漸改善。由此可看，草方格具有較好的防風(fēng)固沙的作用，使沙漠地區(qū)的生態(tài)問題得到有效改善，為當(dāng)?shù)鼐用竦纳瞽h(huán)境提供更好的保障，在較大程度上對我國整體的生態(tài)環(huán)境保護(hù)問題也具有重要影響，提高國民生活質(zhì)量，為沙漠地區(qū)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

四、總結(jié)

綜上所述，在沙漠地區(qū)，沙漠表面變化多端，容易為當(dāng)?shù)卦斐梢欢ǖ沫h(huán)境污染問題，這能夠表現(xiàn)出自然界各種類事物的復(fù)雜性，在沙漠地區(qū)扎草方格能夠有效抑制沙丘生成和流動(dòng)，進(jìn)一步減少風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)為當(dāng)?shù)貛淼奈：?，因此對保護(hù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境具有重要的作用；在毛烏素沙地邊緣地區(qū)扎草方格，能夠有效減輕當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境污染問題，從文中所講的草方格治沙的原理可以看出，盡管草方格治沙已經(jīng)被國內(nèi)很多沙漠地區(qū)使用，但是也存在一定的不完善方面，因此在這方面還需要繼續(xù)研究，使草方格治沙更加完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉大為.草方格治沙的奧秘[J].力學(xué)與實(shí)踐，2017（02）：102-105.

[2]吳宏林.草方格治沙技術(shù)起源中衛(wèi)毋庸置疑[N].寧夏日報(bào)，2016-08-08（002）.

[3]舒慶.防風(fēng)固沙草方格鋪設(shè)機(jī)器人設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)分析[D].東北林業(yè)大學(xué)，2015.

[4]劉晉浩，潘海兵，舒慶.草方格鋪設(shè)機(jī)器人多體動(dòng)力學(xué)仿真與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2015（06）：153-157.

[5]張敏，李寶平.西藏曲水縣茶巴朗草方格治沙試驗(yàn)與研究[J].四川林勘設(shè)計(jì)，2014（01）：55-56.